熱致性液晶-鄰甲酚醛環(huán)氧樹(shù)脂共混物的制備、固化動(dòng)力學(xué)及其增韌機(jī)理的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、液晶高分子作為一類(lèi)新型的增韌劑,具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫及膨脹系數(shù)小等特點(diǎn),利用液晶高分子增韌環(huán)氧樹(shù)脂不僅使環(huán)氧樹(shù)脂的韌性明顯增加.而且使材料的強(qiáng)度和耐熱性都得到改善,由此引起人們的研究興趣.在本研究工作中,我們利用溶液縮聚法合成兩種熱致性液晶高分子PQTG和PDBH,并在PDBH中引入了極性基團(tuán).合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能分別用FTIR、DSC及POM進(jìn)行了表征,POM照片顯示它們的液晶相溫度范圍分別為178℃~240℃和190℃~240

2、℃.利用等溫和非等溫DSC研究了PDBH與鄰甲酚醛環(huán)氧樹(shù)脂的固化動(dòng)力學(xué),其結(jié)果顯示當(dāng)轉(zhuǎn)化率低于80％時(shí)為一級(jí)固化反應(yīng).當(dāng)轉(zhuǎn)化率較高時(shí),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與所建立的模型之間存在明顯的偏差,用擴(kuò)散因子對(duì)建立的模型進(jìn)行校正后,發(fā)現(xiàn)在整個(gè)固化過(guò)程中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型都比較吻合.另外,PDBH的加入,降低了固化活化能Ea,從而提高了固化反應(yīng)速率.根據(jù)PDBH和鄰甲酚醛環(huán)氧樹(shù)脂變溫DSC的T~β外推法,確定了較適宜的固化工藝條件為:預(yù)固化溫度150℃、固化溫度1

3、80℃及后處理溫度200℃.由于PDBH中含有極性基團(tuán)能與環(huán)氧樹(shù)脂基體產(chǎn)生很好的相互作用,因此其性能要優(yōu)于PQTG,當(dāng)將其與鄰甲酚醛環(huán)氧樹(shù)脂共混固化后,其沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別比原來(lái)提高2.28倍和1.28倍,玻璃化溫度增加了28℃.當(dāng)將其與雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂共混固化后,其沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別比原來(lái)提高1.93倍和1.20倍,而玻璃化溫度增加了17℃.最后根據(jù)斷裂力學(xué)及共混物的POM和SEM研究了熱致性液晶PQTG和PDBH增韌環(huán)氧樹(shù)脂的

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